古時候，人類靠天吃飯，面對那些毫無預兆就突降人間的地震、火山爆發、洪澇、大旱等自然災害只能仰屋興嘆、束手無策，他們將這些無法理解的自然現象歸咎於眾神，希望通過祭祀活動來祈求神仙保佑、五穀豐登！難道我們只能依靠上蒼的恩澤和庇護，永遠活在眾神的饋贈之下？
科學的發展似乎幫助我們找到了窺探自然奧秘的金鑰匙！
當“開普勒”通過推算“第谷”觀測行星運行時記錄的數據，總結出開普勒三大定律的時候，人們發現，似乎自然現象也存在著某種客觀規律。300年前，牛頓通過牛頓三大定律和萬有引力定律幫助我們預測了幾乎所有天體的運行，科學家們突然相信，一切自然現象，似乎都遵循某種科學定律！
由此，科學決定論悄然而生，法國科學家“拉普拉斯”就是決定論的堅定支持者，他認為，如果我們知道宇宙中的所有粒子粒子在某一時刻的位置和速度，那麼，我們就能夠計算出它們在過去或者將來任意其他時刻的行為！這種觀點在很長一段時間裡成為科學家們心中的中心信條，他們認為只要知道宇宙在某一時刻的狀態，就一定能夠確定其他任意時刻的狀態，這在原則上似乎是行得通的！可是在實踐中真的可行嗎？
皮埃爾-西蒙·拉普拉斯
生活中我們利用科學方法進行得最多預測也就是“天氣預報”了，每天出門前我們都要看一下今天的天氣情況，可是，天氣預報有時候真的沒有我們想象中那麼地準確，科學上不是說知道了某一時刻的狀態，就能確定其他任何時刻的狀態了嗎？
看來，問題似乎並沒有那麼簡單！大自然是複雜的，雖然有跡可循，但是也存在著巨大的未知與變數，絕不會讓我們輕易地觸碰到其中的奧秘，“蝴蝶效應”也說明了這一點，一個微小的變化，就能引起整個系統巨大的連鎖反應！
不確定性原理的出現使預測成為天方夜譚！
1927年，德國物理學家海森堡提出了“不確定性原理”，他認為，我們不可能同時準確地測量粒子的位置和動量。
維爾納·卡爾·海森堡
我們要想觀測到粒子的位置，就必須把光線照射到它上面，通過反射回來的光線來確定其位置，而根據普朗克的光量子理論，我們不可能使用任意少量的光，最少也得是一個光量子，而且要想準確測量粒子的位置，必須使用短波長的光，如：紫外線、X射線或者γ射線，但是波長越短、頻率越高、能量也越大，它們會極大地擾亂粒子的速度！你可以想象有一個小球撞擊了另外一個小球時，兩個小球的速度都將發生變化。
也就是說，如果你將粒子的位置測量得非常準確，那麼它的速度就會被擾亂而無法準確測量；如果速度測量準確，那麼位置又無法準確測量！
波函數的概率論說明了預測不可能的
概率論認為，在量子力學中，粒子的位置和速度是由它的波函數來確定的，波函數ψ=ψ(x，y，z，t)指空間和時間的函數。ψ指在t時刻，粒子出現在點(x,y,z)附近單位體積內的概率。
也就是說，波函數的大小隻是給出了粒子出現在某一位置的概率，而波函數圖像上點到點的變化率則刻畫的是該粒子的速度。
你可以想象，波函數的峰值將表示粒子在該位置出現的概率，這個峰值越大，表示粒子出現在該位置的可能性越大，其位置就可以越準確測量，但是，峰值越大，表示此時圖像越陡，說明位置的變化率（也就是速度）變化越大，就不能準確測量速度！
電子干涉實驗探測器檢測到電子的概率分佈
如果圖像比較平緩，也就是位置變化率小，速度容易測得，可是此時，粒子出現在該位置的概率就更小，所以位置無法測量！
所以說，波函數雖然可以包含粒子的一切信息，但也只能幫助我們預測“粒子的速度和出現在某一位置的概率”，並不是我們想象中的準確得到！
愛因斯坦面對不可預測的糾結與無奈
愛因斯坦是一個堅信因果律的物理學家，對於波函數理論和不確定性原理，他既不接受也不認可，甚至還和波爾進行了一場著名的辯論，據說要是愛因斯坦不進行這場辯論，他在當時科學家心目中的威望將會更高。他相信不確定性只是暫時的，測不準只是因為我們的認知不完備，還沒有找到影響粒子行為的隱含變量而已，只要我們發現了這些隱含變量，粒子的速度和位置就能同時準確測量！
波爾和愛因斯坦
北愛爾蘭物理學家約翰•貝爾是愛因斯坦的忠實粉絲，他於1964提出了一個數學不等式∣Pxz-Pzy∣≤1+Pxy，試圖在量子力學的不確定性和愛因斯坦的定域實在性之間進行一個判決，不過貝爾是比較支持愛因斯坦的，也就是說他更多的是想證明不確定性的錯誤和隱變量的存在，貝爾不等式的圖像畫出來如下圖所示：
如果存在隱變量，按照經典的概率分佈，通過貝爾不等式所描繪的圖像應該嚴格遵守圖中的實線；如果不存在隱變量，按照波函數概率論，通過貝爾不等式所描繪的圖像應該是圖中的虛線。
2016年，世界上多個研究小組通過國際合作的方式設計了“大貝爾實驗”，利用十萬人的自由意志產生的隨機數對量子非定域進行了檢驗，實驗結果與隱變量理論不一致，從而證明了愛因斯坦的隱變量理論是錯誤的，“上帝真的在擲骰子”！
黑洞的存在，將使我們連波函數這種概率性預測都做不到！
黑洞是時空曲率大到光都無法從其事件視界逃脫的天體。這意味著我們根本無法觀測到黑洞內的粒子，連觀測都無法做到，更不用說測量它們的位置和速度了，也就是說，如果考慮到黑洞，連波函數這種概率預測我們也做不到了！
在科學技術取得了長足的發展的21世紀，預知未來依舊是一個夢想，我們在考試或有要事的之前也都會不自覺地來一句“阿彌陀佛、求菩薩保佑”、有些人甚至會去寺院請願或者去求籤，不是因為我們的科學如此不堪、也不是我們必須得祈求上蒼保佑。科學發展到今天為止，我們已經知道了眾神是不存在的，但因為科學到目前為止還是不能預測未來，哪怕我們明知道求神仙也是沒有什麼用的，但起碼也能求得個心裡安慰。
從開普勒三大定律到牛頓經典力學大廈的建成，我們明白了天上地下都遵循著相同的自然規律，我們人類似乎掌握了預測宇宙的能力，可是隨著量子力學的發展和對黑洞的研究，我們又邁入了一個讓人無法預知的神秘世界，人類探索自然規律的道路依然漫長，但是我們從未停止腳步，預測未來雖然現在看來無法實現，但是，我們對於真理的追求和探索未知宇宙的熱情從未退卻，我們堅信，真理永遠掌握在喜歡探索、求真的智慧生物手中！
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